一种传感器灵敏度系数采集方法及终端设备与流程

本申请涉及大气监测领域，尤其涉及一种传感器灵敏度系数采集方法及终端设备。

背景技术：

大气污染是一个困扰世界大部分地区、尤其是发展中国家的，严重影响人类健康及能见度的现象，因此对大气中污染物的浓度进行实时有效的监测是非常必要的。

目前国内与国际上对大气中污染物监测主要依赖于政府管控的大气监测站点，除此之外，现在已经出现了一种基于小型空气质量传感器的监测设备，该监测设备的传感器需要有电源和信号线的连接。

该基于小型空气质量传感器的监测设备的用途主要是表征区域性、特别是人口密度高的区域的局部空气质量，可以计算出空气质量指数，不过该监测设备的传感器在环境条件下工作时灵敏度系数不详，从而导致传感器的数据反演缺乏必要的参数。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种传感器灵敏度系数采集方法及终端设备，用于确认传感器的灵敏度系数。

本申请实施例提供的传感器灵敏度系数采集方法，包括：

终端获取第一电压，该第一电压为传感器输出的电压；

终端获取第二电压，该第二电压为基线漂移采集器输出的电压，基线漂移采集器用于采集基线信号；

终端获取污染物浓度，污染物浓度由预置的标准分析仪测得；

终端根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数。

可选地，终端根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数包括：

终端将获取到的第一电压，第二电压及污染物浓度代入公式中，第一电压、第二电压及污染物浓度的数据不少于两组；

终端根据公式确定传感器的灵敏度系数。

可选地，该公式包括：

c＝(r–k*b)/s；

c为污染物浓度；

r为第一电压；

b为第二电压；

k为基线漂移采集器的缩放系数；

s为传感器的灵敏度系数。

可选地，终端根据公式确定传感器的灵敏度系数包括：

终端利用公式通过非线性回归的方法确定传感器的灵敏度系数。

可选地，终端根据公式确定传感器的灵敏度系数还包括：

终端利用公式通过非线性回归的方法确定基线漂移采集器的缩放系数；

终端将基线漂移采集器的缩放系数代入公式中计算得到传感器的灵敏度系数。

可选地，终端获取第一电压包括：

终端接收微控制器发送的数据包，数据包由微控制器打包生成，数据包包括第一电压。

可选地，终端获取第二电压包括：

终端接收微控制器发送的数据包，数据包由微控制器打包生成，数据包包括第二电压。

可选地，传感器包括：

电化学传感器。

可选地，终端包括：

终端分析处理系统。

本申请实施例提供的终端设备，包括：

第一获取单元，用于获取第一电压，所述第一电压为传感器输出的电压；

第二获取单元，用于获取第二电压，所述第二电压为基线漂移采集器输出的电压，所述基线漂移采集器用于采集基线信号；

第三获取单元，用于获取污染物浓度，所述污染物浓度由预置的标准分析仪测得；

确定单元，用于根据所述第一电压、所述第二电压及所述污染物浓度确定所述传感器的灵敏度系数。

可选地，确定单元包括：

第一计算子单元，用于将获取到的所述第一电压，所述第二电压及所述污染物浓度代入公式中，所述第一电压、所述第二电压及所述污染物浓度的数据不少于两组；

第一确定子单元，用于利用所述公式通过非线性回归的方法确定所述传感器的灵敏度系数。

可选地，确定单元还包括：

第二确定子单元，用于利用所述公式通过非线性回归的方法确定基线漂移采集器的缩放系数；

第二计算子单元，用于将所述基线漂移采集器的缩放系数代入所述公式中计算得到传感器的灵敏度系数。

可选地，第一获取单元包括：

第一接收子单元，用于接收微控制器发送的数据包，所述数据包有所述微控制器打包生成，所述数据包包括所述第一电压。

可选地，第二获取单元包括：

第二接收子单元，用于用于接收微控制器发送的数据包，所述数据包有所述微控制器打包生成，所述数据包包括所述第二电压。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，终端可以获取到传感器输出的第一电压、基线漂移采集器输出的第二电压以及标准分析仪测得的污染物浓度，进而终端根据获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度可以得到传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

附图说明

图1为本申请实施例中传感器灵敏度系数采集方法的一个实施例示意图；

图2为本申请实施例中传感器灵敏度系数采集方法的另一实施例示意图；

图3为本申请实施例中传感器灵敏度系数采集方法的另一实施例示意图；

图4为本申请实施例中终端设备的一个实施例示意图；

图5为本申请实施例中终端设备的另一实施例示意图；

图6为本申请实施例中终端设备的另一实施例示意图；

图7为本申请实施例中终端设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种传感器灵敏度系数采集方法及终端设备，用于确认传感器的灵敏度系数。

请参阅图1，本申请实施例中传感器灵敏度系数采集方法一个实施例包括：

101、终端获取第一电压。

本实施例中，第一电压是传感器正常工作时工作电极输出的电压，该电压的测量方法可以是用电压表测量，可以理解的是，在实际应用中该电压的测量方法除了是用电压表进行测量外，还可以是其他方式，例如可以用万用表测量或其他可以准确测量出该电压具体数值的方法，具体此处不做限定。

需要说明的是，该电压的单位可以是毫伏，可以理解的是，该电压的单位除了可以是毫伏外，还可以是其他单位，例如伏，具体此处不做限定。

需要说明的是，该传感器可以是一氧化碳传感器，可以理解的是，该传感器除了可以是一氧化碳传感器外，还可以是其他类型传感器，例如可以是一氧化氮传感器，具体此处不做限定。

102、终端获取第二电压。

本实施例中，第二电压是基线漂移采集器正常工作时输出的电压，该基线漂移采集器用于采集基线信号，基线信号是没有暴露在污染气体中时传感器产生的电信号，通常表示空载时的输出，此外基线信号是分析传感器测量误差的重要技术指标，因此对基线信号的采集是十分必要的。

需要说明的是，该基线漂移采集器可以是内置于传感器之中，可以理解的是，该基线漂移采集器除了可以内置于传感器之中外，还可以是其他方式，例如该基线漂移采集器还可以与传感器分离的，具体此处不做限定。

需要说明的是，该电压的测量方法可以是用电压表测量，可以理解的是，在实际应用中该电压的测量方法除了是用电压表进行测量外，还可以是其他方式，例如可以用万用表测量或其他可以准确测量出该电压具体数值的方法，具体此处不做限定。

需要说明的是，该电压的单位可以是毫伏，可以理解的是，该电压的单位除了可以是毫伏外，还可以是其他单位，例如伏，具体此处不做限定。

103、终端获取污染物浓度。

本实施例中，污染物浓度由预置的标准分析仪测得，该标准分析仪与传感器在同一时间、同一区间、相近的采样频率下运行一段时间，这一段时间可以是几个小时也可以是几天，具体此处不做限定。

需要说明的是，若该标准分析仪与传感器的采样频率不相同，可以以时间为x轴，对在不同采样频率下获取到的两组数据做插值处理，以使得标准分析仪和传感器可以在相同的采样频率下运行。

需要说明的是，该污染物浓度可以是一氧化碳浓度，可以理解的是，该污染物浓度除了可以是一氧化碳浓度外，还可以是其他形式，例如可以是一氧化氮浓度，具体此处不做限定。

需要说明的是，101执行的步骤、102执行的步骤及103执行的步骤之间没有固定的时序，可以先执行101再执行102之后执行103，也可以先执行103再执行102之后执行101，也可以同时执行101、102及103步骤，具体此处不做限定。

104、终端根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数。

终端在获取到传感器输出第一电压、基线漂移采集器输出的第二电压及标准分析仪测得的污染物浓度后可以确定传感器的灵敏度系数。

需要说明的是，该第一电压、第二电压及污染物浓度是在同一时间，同一区间的环境下测得的，此为一组数据，若更换时间或区间测得的数据即为另一组数据，本实施例中需要的数据不少于两组。

本实施例中，终端分别可以获取到传感器输出第一电压、基线漂移采集器输出的第二电压及标准分析仪测得的污染物浓度，进而终端根据获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度可以得到传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

基于图1所示的实施例，其中终端根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数的方式有多种，以下分别进行说明：

一、终端将获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式中，进而终端利用该公式通过非线性回归的方法确定传感器的灵敏度系数：

请参阅图2，本申请实施例中传感器的灵敏度系数采集方法另一个实施例包括：

201、终端接收数据包。

终端接收微控制器发送的数据包，该数据包由微控制器打包生成，该数据包包括第一电压及第二电压，可以理解的是，该数据包可以是一个数据包，包括第一电压及第二电压，该数据包也可以是多个数据包组成的集合，其中分别包括第一电压及第二电压，具体此处不做限定。

需要说明的是，该微控制器会先接收到传感器及基线漂移采集器发送的模拟信号，该模拟信号包括了第一电压的信号及第二电压的信号，之后微控制器将接收到的模拟信号转换为数字信号，并对转换后的信号进行打包，随后微控制器将打包生成的数据包传输至数据传输单元，并由数据传输单元将数据包传送至终端或由数据传输单元把数据包备份至数据存储卡之后再将数据存储卡接入终端并将数据包备份至终端。

需要说明的是，该传感器及基线漂移采集器与微控制器之间的信号传输可以是通过数据线完成，可以理解的是，除此之外，该传感器及基线漂移采集器与微控制器之间的信号传输还可以通过无线传输的方式完成，具体此处不做限定。

202、终端从数据包中提取第一电压及第二电压。

终端在收到从微控制器发送的数据包后从数据包中提取第一电压及第二电压的具体数值。

203、终端获取污染物浓度。

本实施例中，步骤203与图1所示的实施例中的步骤103类似，此处不再赘述。

需要说明的是，步骤201与步骤203之间没有固定的时序，可以先执行步骤201，也可以先执行步骤203，也可以同时执行步骤201与步骤203，具体此处不做限定。

204、终端将第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式中。

本实施例中，该公式具体为：

c＝(r–k*b)/s；

该c为污染物浓度；

该r为第一电压；

该b为第二电压；

该k为基线漂移采集器的缩放系数；

该s为传感器的灵敏度系数。

需要说明的是其中k与s均为代求参数。

205、终端利用公式通过非线性回归的方式确定传感器的灵敏度系数。

本实施例中，可以设置公式中k的初始值为1，s的初始值为0.5毫伏/十亿分之一，并将测得的r与b代入公式中求得当前的污染物浓度c0，随后利用多元非线性回归的方法使求得的当前污染物浓度c0与标准分析仪测得的污染物浓度c之间误差的平方和最小，此时基于最小二乘法原理求得的s即为最终确定的传感器灵敏度系数。

本实施例中，终端可以通过接收微控制器发送的数据包获取到传感器输出第一电压、基线漂移采集器输出的第二电压，并且终端可以获取到标准分析仪测得的污染物浓度，随后终端将获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式，进而利用公式通过非线性回归的方法可以确定传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

二、终端将获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式中，然后终端利用该公式通过非线性回归的方法确定基线漂移采集器的缩放系数，进一步终端将确定的基线漂移采集器的缩放系数也代入公式中计算得到传感器的灵敏度系数：

请参阅图3，本申请实施例中传感器的灵敏度系数采集方法另一个实施例包括：

301、终端接收数据包。

本实施例中，步骤301与图2所示实施例中步骤201类似，此处不再赘述。

302、终端从数据包中提取第一电压及第二电压。

本实施例中，步骤302与图2所示实施例中步骤202类似，此处不再赘述。

303、终端获取污染物浓度。

本实施例中，步骤303与图1所示的实施例中的步骤103类似，此处不再赘述。

需要说明的是，步骤301与步骤303之间没有固定的时序，可以先执行步骤301，也可以先执行步骤303，也可以同时执行步骤301与步骤303，具体此处不做限定。

304、终端将第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式中。

本实施例中，步骤304与图2所示的实施例中的步骤204类似，此处不再赘述。

305、终端利用公式通过非线性回归的方式确定基线漂移采集器的缩放系数。

本实施例中，可以设置公式中k的初始值为1，s的初始值为0.5毫伏/十亿分之一，并将测得的r与b代入公式中求得当前的污染物浓度c0，随后利用多元非线性回归的方法使求得的当前污染物浓度c0与标准分析仪测得的污染物浓度c之间误差的平方和最小，此时基于最小二乘法原理求得的k即为最终确定的基线漂移采集器的缩放系数。

306、终端将基线漂移采集器的缩放系数代入公式计算得到传感器的灵敏度系数。

终端在确定了基线漂移采集器的缩放系数后将该基线漂移采集器的缩放系数代入到步骤304所述的公式中，并将终端获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度也代入公式中即可计算得到传感器的灵敏度系数。

本实施例中，终端可以通过接收微控制器发送的数据包获取到传感器输出第一电压、基线漂移采集器输出的第二电压，并且终端可以获取到标准分析仪测得的污染物浓度，随后终端将获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式，进而利用公式通过非线性回归的方法可以确定基线漂移采集器的缩放系数，之后终端将确定的基线漂移采集器的缩放系数再代入公式中计算得到了传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

上面对本申请实施例中的传感器灵敏度采集方法进行了描述，下面对本申请实施例中的终端设备进行描述：

请参阅图4，本申请实施例中终端设备的一个实施例包括：

第一获取单元401、用于获取第一电压，第一电压为传感器输出的电压；

第二获取单元402、用于获取第二电压，第二电压为基线漂移采集器输出的电压，基线漂移采集器用于采集基线信号；

第三获取单元403、用于获取污染物浓度，污染物浓度由预置的标准分析仪测得；

确定单元404、用于根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数。

本实施例中，第一获取单元401可以获取到传感器输出的第一电压，第二获取单元402可以获取到基线漂移采集器输出的第二电压，第三获取单元403可以获取到由标准分析仪测得的污染物浓度，确定单元404可以根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

需要说明的是，确定单元404根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数的方法有多种，下面分别进行说明：

一、确定单元将获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式中，进而利用该公式通过非线性回归的方法确定传感器的灵敏度系数：

请参阅图5，本申请实施例中终端设备的另一个实施例包括：

第一获取单元501、用于获取第一电压，第一电压为传感器输出的电压；

第二获取单元502、用于获取第二电压，第二电压为基线漂移采集器输出的电压，基线漂移采集器用于采集基线信号；

第三获取单元503、用于获取污染物浓度，污染物浓度由预置的标准分析仪测得；

确定单元504、用于根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数。

本实施例中，第一获取单元501进一步包括：

第一接收子单元5011、用于接收微控制器发送的数据包，数据包由微控制器打包生成，数据包包括第一电压。

本实施例中，第二获取单元502进一步包括：

第二接收子单元5021、用于接收微控制器发送的数据包，数据包由微控制器打包生成，数据包包括第二电压。

本实施例中，确定单元504进一步包括：

第一计算子单元5041、用于将获取到的第一电压，第二电压及污染物浓度代入公式中，第一电压、第二电压及污染物浓度的数据不少于两组；

第一确定子单元5042、用于利用公式通过非线性回归的方法确定传感器的灵敏度系数。

本实施例中，第一接收子单元5011接收微控制器发送的包含第一电压的数据包，第二接收子单元5021接收微控制器发送的包含第二电压的数据包，第三获取单元503可以获取到由标准分析仪测得的污染物浓度，第一计算子单元5041将第一电压，第二电压及污染物浓度代入公式中，第一确定子单元5042，利用公式通过非线性回归的方法确定传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

二、确定单元将获取到的第一电压、第二电压及污染物浓度代入公式中，进而利用该公式通过非线性回归的方法确定基线漂移采集器的缩放系数，再将确定的基线漂移采集器的缩放系数代入公式计算得到传感器的灵敏度系数：

请参阅图6，本申请实施例中终端设备的另一个实施例包括：

第一获取单元601、用于获取第一电压，第一电压为传感器输出的电压；

第二获取单元602、用于获取第二电压，第二电压为基线漂移采集器输出的电压，基线漂移采集器用于采集基线信号；

第三获取单元603、用于获取污染物浓度，污染物浓度由预置的标准分析仪测得；

确定单元604、用于根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数。

本实施例中，第一获取单元601进一步包括：

第一接收子单元6011、用于接收微控制器发送的数据包，数据包由微控制器打包生成，数据包包括第一电压。

本实施例中，第二获取单元602进一步包括：

第二接收子单元6021、用于接收微控制器发送的数据包，数据包由微控制器打包生成，数据包包括第二电压。

本实施例中，确定单元604进一步包括：

第一计算子单元6041、用于将获取到的第一电压，第二电压及污染物浓度代入公式中，第一电压、第二电压及污染物浓度的数据不少于两组；

第二确定子单元6042、用于利用公式通过非线性回归的方法确定基线漂移采集器的缩放系数；

第二计算子单元6043、用于将确定的基线漂移采集器的缩放系数代入公式计算得到传感器的灵敏度系数。

本实施例中，第一接收子单元6011接收微控制器发送的包含第一电压的数据包，第二接收子单元6021接收微控制器发送的包含第二电压的数据包，第三获取单元603可以获取到由标准分析仪测得的污染物浓度，第一计算子单元6041将第一电压，第二电压及污染物浓度代入公式中，第二确定子单元6042，利用公式通过非线性回归的方法确定基线漂移采集器的缩放系数，第二计算子单元6043将确定的基线漂移采集器的缩放系数再代入公式中计算的到传感器的灵敏度系数，确保了传感器的数据反演具备必要的参数。

上面从模块化功能实体的角度对本申请实施例中的终端设备进行描述，下面从硬件处理的角度对本申请实施例中的终端设备进行描述，请参阅图7，本申请实施例中的终端设备另一实施例包括：

图7是本申请实施例提供的一种终端设备结构示意图，该终端设备700可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(centralprocessingunits，cpu)722(例如，一个或一个以上处理器)和存储器732，一个或一个以上存储应用程序742或数据744的存储介质730(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器732和存储介质730可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质730的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对终端设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器722可以设置为与存储介质730通信，在终端设备700上执行存储介质730中的一系列指令操作。

该中央处理器722可以根据指令操作执行如下步骤：

获取第一电压，该第一电压为传感器输出的电压；

获取第二电压，该第二电压为基线漂移采集器输出的电压，基线漂移采集器用于采集基线信号；

获取污染物浓度，污染物浓度由预置的标准分析仪测得；

根据第一电压、第二电压及污染物浓度确定传感器的灵敏度系数。

终端设备700还可以包括一个或一个以上电源726，一个或一个以上有线或无线网络接口750，一个或一个以上输入输出接口758，和/或，一个或一个以上操作系统741，例如windowsservertm，macosxtm，unixtm,linuxtm，freebsdtm等等。

上述实施例中由终端设备所执行的步骤可以基于该图7所示的终端设备结构。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。